Самыми безопасными автомобилями являются вовсе не те, которые выходят из аварии невредимыми. Сминаемая зона даже должна быть разрушена, чтобы поглощать энергию при столкновении, ограничивая ее таким образом, чтобы как можно меньше попало в кабину водителя. Узнайте больше о том, что такое управляемые сминаемые зоны, почему они так важны и как они устроены. Всю информацию вы найдете в материале ниже.

За безопасностью современных автомобилей следит целый ряд электронных систем, призванных предотвращать аварии. Безопасные автомобили лучше продаются и повышают престиж марки, поэтому многие автопроизводители стремятся не только создавать все более совершенные конструкции, но и хвастаться ими перед всем миром. Такие системы, как ESP, ASR и ABS, обеспечивают устойчивость автомобиля, а в самых современных моделях они дополнены камерами, радарами и лазерами, которые обнаруживают опасность еще до того, как ее заметит сам водитель. Но что же это такое?

История возникновения сминаемых зон

Хотя история автомобилестроения берет свое начало в XIX веке, на протяжении многих десятилетий инженеры не уделяли должного внимания поведению автомобиля во время аварии. Сегодня безопасность на дороге является одной из важнейших задач для автопроизводителей, но до 1950-х годов она была второстепенной проблемой. Более важными были стайлинг и выдающиеся технические характеристики автомобилей — особенно в США, которые в то время переживали золотой век автомобилестроения. В Европе же сразу после Второй мировой войны господствовали автомобили эконом-класса, которые часто ограничивались минимумом компонентов для облегчения восстановления разрушенной Европы.

Однако со временем тяжелые последствия автомобильных аварий заставили конструкторов изменить свой подход. Оказалось, что даже большие и массивные американские круизеры при аварии складываются как карточный домик, не защищая пассажиров. Аналогичная ситуация сложилась и в Европе. Чтобы убедить население в правильности модернистских городских представлений, в которых автомобили играли центральную роль, автопроизводители начали проводить испытания и совершенствовать конструкции с точки зрения безопасности. Это было сделано для того, чтобы предотвратить резкое увеличение числа смертей, которое могло бы произойти после распространения автотранспорта на узких и извилистых европейских дорогах. Безопасные автомобили стали играть не меньшую роль, чем быстрые или роскошные.

Одним из самых важных изменений в автомобильном мышлении стал Белла Барени, которого сегодня называют отцом автомобильной безопасности. 1 августа он возглавил отдел безопасности в компании Daimler-Benz AG, где проработал до 1974 года. Хотя он является автором более 2500 изобретений, самыми важными из них являются устойчивый к деформации пассажирский салон и управляемые сминаемые зоны. Патент на это решение он получил еще в 1952 году, но впервые оно было применено в широких масштабах спустя семь лет, в 1959 году. Специально разработанную сминаемую зону получил автомобиль Mercedes серии W111. Однако до этого технология была опробована на автомобиле Mercedes W180 II. Бела Барени также является изобретателем безопасной рулевой колонки, которая складывается при столкновении. Впервые она была применена на автомобиле Mercedes W123 в 1976 г.

Что такое сминаемая зона в автомобиле?

Идея создания сминаемых зон относительно проста. Первые автомобили имели массивную переднюю часть и хрупкий салон, поэтому при аварии пассажирский отсек часто оказывался полностью раздавленным тяжелым двигателем. Бела Барени заметил, что если сконструировать моторный отсек, капот и передние стрингеры таким образом, чтобы они складывались во время аварии, то шансы на выживание пассажиров значительно возрастают.

Ключ к достижению безопасности заключается в том, чтобы спроектировать автомобиль таким образом, чтобы салон стал, так сказать, клеткой безопасности. Он должен полностью сохранять свою целостность после аварии, защищая пассажиров от раздавливания. В отличие от этого, передняя или задняя часть автомобиля должна вести себя совершенно по-другому. Как известно из второго закона динамики Ньютона, сила равна произведению массы и ускорения, поэтому торможение скорости автомобиля позволяет снизить перегрузку, которой подвергаются его пассажиры. Парадоксально, но это означает, что автомобиль, у которого при лобовом столкновении передняя часть складывается как гармошка, более безопасен, чем тот, который сохраняет свою форму. В последнем случае сила удара не поглощается и передается на тела пассажиров.

Как проектируются зоны управляемого смятия?

В то же время зона смятия должна быть спроектирована таким образом, чтобы никакие части автомобиля не попадали в салон. Поэтому для предотвращения этого в автомобилях используется ряд решений. Помимо складной рулевой колонки, используются усиления и ребра жесткости металлических элементов кузова, чтобы кузов складывался предсказуемым образом. Благодаря этим усовершенствованиям двигатель, рулевое управление, элементы подвески или капот не проникают в салон и не представляют дополнительной опасности. Кроме того, усиление конструкции предотвращает заклинивание дверей и облегчает доступ служб к пострадавшим. Современные автомобили имеют не только передние и задние сминаемые зоны, но и боковые сминаемые зоны, введенные в автомобильный обиход компанией Volvo.

Однако спроектировать сминаемую зону гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Прежде всего, необходимо спланировать, в каком направлении будут двигаться компоненты автомобиля. Двигатель вместе с коробкой передач обычно прокладывается через наклонную переборку под автомобилем, чтобы не подвергать опасности ноги водителя или пассажира. Капот, напротив, скользит по ветровому стеклу или ломается пополам. Более сложной задачей является проектирование сил, которым должны противостоять управляемые сминаемые зоны. Если передняя часть кузова слишком слабая, то она не сможет эффективно затормозить автомобиль, и энергия будет передаваться в салон. Если же сминаемая зона будет слишком жесткой, то пассажирская часть может разрушиться быстрее, чем капот.

Общий кузов автомобиля также является вызовом для конструкторов. Ведь зону смятия приходится учитывать и в Smart, и в родстере с длинным капотом. Очевидно, что чем длиннее зона смятия, тем легче добиться высокой безопасности при лобовом столкновении. Современные автомобили имеют сминаемую зону до 60 см, а рекордсмены достигают 70 см. Контролируемой зоной смятия в 69 см может похвастаться Volvo S80.

Пассивная безопасность автомобиля — не только сминаемая зона

Снижение негативных последствий дорожных происшествий относится к категории пассивной безопасности автомобиля. В отличие от активной безопасности автомобиля, основное внимание уделяется не предотвращению ДТП, а обеспечению максимальной защиты водителя и пассажиров во время аварии. Благодаря решениям, примененным конструкторами, пассажиры автомобиля имеют больше шансов выжить и избежать серьезных травм.
Какие средства пассивной безопасности можно встретить в автомобилях? Помимо контролируемых сминаемых зон, к ним относятся:

• ломающаяся рулевая колонка,
• вклеенное ветровое стекло,
• ремни безопасности,
• подушки безопасности,
• подголовники сидений,
• топливный бак, расположенный вне зон смятия,
• усилители дверей, крыша и пол для защиты салона,
• крепления ремней безопасности,
• детские автокресла,
• отсутствие острых кромок и деталей интерьера,
• компоненты оборудования, изготовленные из негорючих и нетоксичных материалов.

Не всех дорожных происшествий можно избежать. Даже самый осторожный водитель, соблюдающий все правила безопасного вождения и управляющий автомобилем, оснащенным самыми современными средствами активной безопасности, может получить удар от другого транспортного средства. В этом случае автомобиль должен поглотить и амортизировать как можно больше энергии, чтобы водитель и его пассажиры вышли из аварии невредимыми. По этой причине чрезвычайно важно, чтобы автомобиль имел безаварийное прошлое. Автомобиль, уже побывавший в серьезном столкновении, может повести себя непредсказуемо при последующей аварии.

— объясняет эксперт.

Как проверяются тесты NCAP и контролируемые сминаемые зоны?

В ходе краш-тестов проверяются возможности поглощения кинетической энергии. Зрелищные столкновения автомобилей позволяют конструкторам убедиться в том, что конструкции сминаемых зон и усилителей ведут себя в реальности так же, как при компьютерных расчетах. На основании результатов краш-тестов Euro NCAP, независимая организация по оценке безопасности, присуждает звезды. Автомобили, участвующие в испытаниях, приобретаются организацией на собственные средства, а деятельность Euro NCAP финансируется независимыми центрами и поддерживается некоторыми европейскими странами (в том числе Великобританией, Францией, Германией, Нидерландами и Швецией).
Как тестируются автомобили? Типичный тест NCAP состоит из четырех этапов, также известных как краш-тесты:

• Фронтальный удар — наиболее важный элемент теста NCAP. Он заключается в столкновении с неподвижным и деформируемым препятствием на скорости 64 км/ч. При этом автомобиль ударяется не по центру, а со смещением на 40%.
• Боковой удар — при этом испытании автомобиль стоит на месте, и в него врезается препятствие, движущееся со скоростью 50 км/ч. Это испытание имитирует столкновение с другим автомобилем и проверяет, в частности, качество боковой защиты и работу занавесок безопасности.
• Удар по пешеходу — современные испытания NCAP направлены не только на защиту пассажиров автомобиля, но и пешеходов. Используя манекены, запускаемые в различные зоны автомобиля на скорости 40 км/ч, Euro NCAP проверяет поведение автомобиля при столкновении с пешеходами.
• Столкновение со столбом — Еще одно испытание заключается в ударе боковой частью автомобиля о неподвижный столб шириной 254 мм. Автомобиль движется на тележке со скоростью 29 км/ч, и столб ударяется о боковую часть автомобиля на высоте В-стойки. Это испытание имитирует боковой удар в дерево или фонарный столб, который может произойти после потери управления.

Результаты тестов даются по пятибалльной шкале, то есть тестируемый автомобиль может получить максимум 5 звезд. Первой моделью, которой это удалось, была Renault Laguna. Однако в современных измерениях важно не только поведение автомобиля во время краш-тестов, но и наличие систем безопасности. Поэтому за отсутствие наиболее важных из них организация может снизить оценку или не присвоить ни одной звезды.

Следует также иметь в виду, что тесты NCAP предсказывают поведение автомобиля на относительно низких скоростях. Лобовое столкновение происходит на скорости 64 км/ч, при этом следует помнить, что максимальная скорость в РФ составляет 140 км/ч, т.е. более чем в два раза выше. Кроме того, сравнивать количество звезд можно только в рамках определенной массовой категории, т.е.

• автомобили,
• минивэны,
• вездеходы,
• пикапы,
• дорожники.

Максимальная разница в массе, позволяющая сравнивать две модели непосредственно между собой, составляет 150 кг. В реальности автомобиль с четырьмя звездами Euro NCAP, но массой 2500 кг, скорее всего, справится с аварией гораздо лучше, чем пятизвездочный городской автомобиль массой 1100 кг.

Самые безопасные автомобили — какие автомобили лучше всего поглощают энергию при аварии?

Сегодня пять звезд в тесте Euro NCAP не являются чем-то очень впечатляющим и присуждаются большинству новых моделей. Однако какие автомобили показали наилучшие результаты в 2022 году? Организация составила список самых безопасных автомобилей «Best in Class 2022». Интересно, что два из них практически неизвестны, а один занял первое место в двух категориях:

• Small Family Car (Малый семейный автомобиль) — ORA Funky Cat,
• Large Family Car (Большой семейный автомобиль) — Hyundai Ioniq 6,
• Small SUV (Малый внедорожник) — Tesla Model Y,
• большой внедорожник (Large Off-Road) — WEY Coffee 01,
• высокотехнологичный легковой автомобиль (Executive) — Tesla Model S,
• электрический автомобиль (Pure Electric) — Tesla Model S.

Проектирование современных автомобилей — это компромисс между стилем, производительностью, стоимостью производства и безопасностью. Защита пассажиров и пешеходов является одним из приоритетов, и в 2007 году компания Volvo приняла стратегию «нулевой аварийности», направленную на полное исключение случаев травматизма и гибели людей. Однако для достижения этой цели необходимо изменить целый ряд факторов. От совершенствования конструкции сминаемых зон, внедрения электронных систем поддержки водителя до изменения инфраструктуры и правил дорожного движения.